Diese Erfindung betrifft eine selbsterlöschende Zigarette mit oder ohne Filter sowie ein Verfahren zur Herstellung der Zigarette.
Es ist bereits eine selbsterlöschende Zigarette bekannt, bei der das Erlöschen durch pyrotechnische Mittel ausgelöst wird. Diese Zigarette hat sich wegen der Beeinträchtigung des Rauchgenusses durch die Zersetzungsprodukte der pyrotechnischen Mittel nicht durchgesetzt.
Der Erfindung liegt das Bestreben zugrunde, eine einfach und billig herzustellende, in einer vorgewählten Sollzone selbsttätig erlöschende Zigarette zu schaffen, bei deren Erlöschen keine Zersetzungsprodukte freiwerden.
Die erfindungsgemässe Zigarette ist dadurch gekennzeichnet, dass im Innern der Zigarette ein ein- oder mehrteiliger, im wesentlichen rohrförmiger Kühlbelag vorhanden ist, der als Kondensationskörper für die kondensierbaren Rauchbestandteile ausgebildet ist, so dass der Glutkegel bei Berührung mit dem Kühlbelag und dem darauf abgeschiedenen Kondensat abkühlt, und dass der Wärmefluss vom vorderen Ende des Kühlbelags zur äusseren Begrenzung der Griffzone der Zigarette an mindestens einer Stelle gehemmt ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein flaches Band mit einer metallhaltigen Druckfarbe bedruckt bzw. bespritzt wird, so dass ein Kühlbelage gebildet wird und dass das Band zur Bildung von Zigarettenhülsen so gebogen wird, dass der Kühlbelag innen zuliegen kommt.
Im folgenden werden als Beispiele Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Filterzigarette mit einer ersten Ausführungsform des Kühlbelags in schaubildlicher Ansicht teilweise aufgeschnitten,
Fig. 2 ausschnittweise im Längsschnitt eine filterlose Zigarette mit einer zweiten Ausführungsform des Kühlbelags,
Fig. 3 ausschnittweise im Längsschnitt eine zweite filter lose Zigarette mit einer dritten Ausführungsform des Kühl belags und mit äusserer Isolierschicht,
Fig. 4 eine Ansicht derselben Zigarette aus der Richtung
IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform des Kühlbelags und
Fig. 6 eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform des Kühlbelags mit einer den Kühlbelag teilweise überdecken den Isolierschicht.
In allen Figuren sind die Hülsen und Kühlbeläge zur Ver deutlichung übertrieben gross dargestellt worden; die Ab brandrichtung ist durch einen geraden Pfeil angedeutet. Alle
Kühlbeläge erstrecken sich mindestens zwischen der Sollzone des Selbsterlöschens und der Griffzone. Die Sollzone ist für jede Zigarettenart gesondert zu bestimmen und hängt im einzelnen von den Aussenbedingungen und Rauchgeschwin digkeiten, dem Feuchtigkeitsgehalt des Tabaks, dem Teer gehalt des Rauchs und dergleichen ab. Unter Griffzone wird die Zone verstanden, der die Haltefinger im Augenblick des
Erlöschens anliegen. Die Griffzone liegt in jedem Fall hin ter der Sollzone. Die Ausdrücke vorn und hinten beziehen sich in herkömmlicher Weise auf die Gegenrichtung zur Ab brandrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Zigarette hat eine rohrförmige
Hülse 1 aus beschränkt luftdurchlässigem Papier, die gleich achsig eine Tabakfüllung 2 und einen Filter 3 umgibt. Am hinteren Endabschnitt liegt der Innenwand der Hülse 1 ein rohrförmiger Kühlbelag 5 an, der im Abstand vom hinte ren Zigarettenende (an der Stelle 9) endet. Der Kühlbelag 5 besteht im wesentlichen aus Aluminium und weist eine rauhe
Oberfläche sowie eine Vielzahl kreisförmiger Kühldurch brüche 4 auf, von denen in Fig. 1 nur vier dargestellt sind.
Am vorderen Endabschnitt hat der Kühlbelag 5 vier gleichbeschaffene und gleichmässig über den Umfang verteilte Randaussparungen. Die stehenbleibenden Teile des Endabschnitts bilder vier achsparallele, in Gegenrichtung zur Abbrandrichtung zeigende Kühlfinger 8, deren Wandstärke nach aussen abnimmt. Jeder Kühlfinger 8 hat im wesentlichen die Form eines gleichschenkligen, spitzenwinkligen Dreiecks, dessen Basis mit dem übrigen Teil des Kühlbelags 5 verbunden ist. Dicht hinter den Kühlfingern 8 weist der Kühlbelag 5 eine über den ganzen Umfang verlaufende, kreisförmige Schwächungslinie 6 auf, die die Wandstärke des Kühlbelags 5 längs dieser Linie praktisch bis auf Null verringert.
Bei der Zigarette der Fig. 2 umgibt eine rohrförmige
Hülse 101 aus beschränkt luftdurchlässigem Papier eine Ta bakfüllung 102. Am hinteren Endabschnitt liegt der Innen wand der Hülse 101 ein rohrförmiger Kühlbelag 105 an, des sen Wandstärke an beiden Enden nach aussen abnimmt und der mit dem hinteren Zigarettenende bündig abschliesst. Der
Kühlbelag 105 besteht im wesentlichen aus Aluminium und weist eine rauhe Oberfläche sowie neun achsparallele, gleich mässig über den Umfang verteilte, schmale Kühlschlitze 104 auf, von denen in Fig. 2 nur einer dargestellt ist. Dicht hinter dem vorderen Endabschnitt 108 ist im Kühlbelag 105 eine über den ganzen Umfang verlaufende, kreisförmige Schwä chungslinie 106 angebracht, die der Schwächungslinie 6 der
Ausführungsform der Fig. 1 ähnelt.
Bei der Zigarette der Fig. 3 und 4 umgibt eine rohrför mige Hülse 201 aus beschränkt luftdurchlässigem Papier eine Tabakfüllung 202. Am hinteren Endabschnitt liegen der In nenwand der Hülse 201 drei gleichmässig über den Umfang verteilte, achsparallele Kühlrippen 205a an, die mit dem hin teren Zigarettenende bündig abschliessen. In den drei Zwi schenräumen liegen der Innenwand der Hülse 201 drei gleich mässig über den Umfang verteilte, achsparallele Kühlrippen
205b an, die eine grössere Wandstärke haben als die Kühl rippen 205a und im Abstand vom hinteren Zigarettenende enden. Auf diese Weise wird ein sechsteiliger, sechs achs parallele schmale Kühlschlitze 204 sowie Endabschnitte
208b, 209a mit kleinerem Gesamtquerschnitt aufweisender
Kühlbelag 205 gebildet, der im wesentlichen aus Aluminium besteht und eine rauhe Oberfläche hat.
Die Kühlschlitze 204 unterscheiden sich von den Kühlschlitzen 104 der Ausfüh rungsform der Fig. 2 dadurch, dass sie beidenends offen sind.
Die Kühlfinger 208b unterscheiden sich von den Kühlfingern
8 der Ausführungsform der Fig. 1 durch ihren über die ganze
Länge praktisch gleichbleibenden Querschnitt. Der hintere
Endabschnitt der Hülse 201 ist von einer dünnen Isolier schicht 207 aus einem die Wärme schlecht leitenden Werk stoff, wie z. B. Kork, umgeben. Die Isolierschicht ist etwas kürzer als die Kühlrippen 205a und schliesst ebenso wie diese mit dem hinteren Zigarettenende bündig ab.
Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Kühlbeläge 305,
405 sind rohrförmig ausgebildet, bestehen im wesentlichen aus Aluminium und weisen eine rauhe Oberfläche auf. Im vorderen Endabschnitt des Kühlbelags 305, dessen Wand stärke nach aussen abnimmt, ist gleichachsig eine schrauben linienförmige Schwächungslinie 306 eingearbeitet. Eine volle
Windung derselben ähnelt den Schwächungslinien 6, 106 der Ausführungsformen der Fig. 1 und 2. Im vorderen End abschnitt des Kühlbelags 405 sind mehrere gleichabständige, kreisbogenförmige Schwächungslinien 406 so eingearbeitet, dass jede derselben gegen ihre Nachbarn um einen Winkel versetzt ist. Auf diese Weise bilden die stehenbleibenden Teile des Endabschnitts eine Art Scherengitter oder Balg. Die
Ebene jeder Schwächungslinie 406 wird von der Wärmefluss richtung nahezu unter einem rechten Winkel geschnitten.
Mit Ausnahme des Endabschnitts 406 wird der ganze Kühlbelag 405 von einer Isolierschicht 407 überdeckt, die aus einem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. aus Bleicherde, besteht.
Die Wirkungsweise ist folgende:
Da der Kühlbelag als Kondensationskörper ausgebildet ist, scheiden sich auf ihm und dicht neben ihm kondensierbare Bestandteile des Rauchs ab, bevor dieser in den Mund des Rauchers gelangt. Im Gegensatz zu einer gewöhnlichen Filterung findet hier gleichzeitig eine Kühlung des Rauchs statt, wodurch der Rauchgenuss weiter erhöht wird. Die Kondensationswirkung und das Retentionsvermögen des Kühlbelags werden durch seine Form, seine Oberflächenrauhigkeit, die seinen Umfang vergrössernden Randaussparungen sowie durch die Durchbrüche gesteigert.
Infolge der Kondensation erhöht sich zwar die Temperatur des Kühlbelags um einige Celsiusgrade. Im Hinblick auf die durch das Kondensat erheblich gesteigerte Löschwirkung ist diese Temperaturerhöhung vernachlässigbar. Es ist auch zu berücksichtigen, dass die Hauttemperatur der Haltefinger normalerweise um mindestens 10 C höher ist als die Umgebungstemperatur. Der Kondensationseffekt ist zu Beginn des Rauchvorgangs am wirksamsten, d. h. in einem Stadium, in dem der Raucher den Rauchgenuss am kritischsten beurteilt.
Im Endstadium des Rauchvorgangs rückt der Glutkegel immer näher an den Kühlbelag heran, bis er schliesslich das vordere Belagsende berührt. Dabei setzt die Aufheizung und teilweise Verdampfung des auf und dicht neben dem
Kühlbelag abgeschiedenen Kondensats sowie der Wärmeaustausch mit dem ganzen Kühlbelag ein. Durch Kondensat und Kühlbelag wird somit die Temperatur des Glutkegels so weit gesenkt, dass er die Verbrennung nicht mehr aufrechterhalten kann und verlöscht. Dabei spielt das Kondensat wegen seiner extrem hohen Verdampfungswärme eine bevorzugte Rolle. Letztere ist bekanntlich eine latente Form der Wärme, die der Raucher nicht als Temperatursteigerung wahrnimmt.
Die Wärmeleitfähigkeit des Kühlbelags ist während des Rauchvorgangs von Vorteil, im Endstadium aber unerwünscht. Da die Wärme in beiden Fällen auf verschiedene Weise in den Kühlbelag einströmt, lässt sich der Wärmefluss vom vorderen Belagsende zur äusseren Begrenzung der Griffzone ohne Einbusse an Kondensations- und Retentionsvermögen durch mehrere Massnahmen hemmen, die einzeln oder in beliebiger Kombination angewendet werden können:
A. Durch die in Richtung auf das vordere Kühlbelagsende verringerte Wandstärke (Fig. 1, 2 und 5) des Kühlbelags wird der Einströmquerschnitt verkleinert, durch den die Wärme des Glutkegels in den Kühlbelag einströmt. Der Kühlbelag bietet dem Glutkegel auf diese Weise nicht den vollen, ringförmigen Einströmquerschnitt, sondern einen praktisch nur kreislinienförmigen Querschnitt dar.
B. Im Gegensatz zu der unter A aufgeführten, radialen Querschnittsverringerung stellt die Randaussparung (Fig. 1 und 3) eine Massnahme zur axialen Querschnittsverringerung dar, bei der die Seitenflächen des Kühlbelags nicht verkleinert, sondern merklich vergrössert werden. Die zwischen den Randaussparungen stehenbleibenden Teile bilden Kühlfinger mit erhöhter Kondensations- und Löschwirkung und stark verkleinertem Einströmquerschnitt; im Extremfall der Ausführungsform der Fig. 1 ist letzterer punktförmig. Die Anzahl der Kühlfinger beträgt vorzugsweise 8-20.
C. Durch die kreisförmigen (Fig. 1 und 2), schraubenlinienförmigen (Fig. 5) oder kreisbogenförmigen (Fig. 6) Schwächungslinien wird der Querschnitt des Kühlbelags praktisch bis auf Null verringert. Die so gebildeten Gräben stellen Hindernisse für den Wärmefluss dar, ohne jedoch die Wärmekapazität des Kühlbelags spürbar zu verkleinern. Das Adsorptions- und Retentionsvermögen wird dadurch sogar geringfügig vergrössert. Wichtig ist dabei, dass die Ebene jeder Schwächungslinie von der Richtung des Wärmeflusses bzw. Abbrands nahezu unter einem rechten Winkel geschnitten wird, so dass eine grösstmögliche Hemmung erzielt wird.
D. Die im Bereich der Griffzone der Kühlbelag überdekkende Isolierschicht (Fig. 3, 4 und 6) hemmt den Wärmefluss vom Kühlbelag zur äusseren Begrenzung der Griffzone.
Diese Isolierschicht kann noch zur mechanischen Verstärkung der Hülse, wie z. B. als Mundstück, oder anderen Zwecken dienen, wie z. B. als Träger für eine Beschriftung oder ein Markenzeichen. Da der Kühlbelag im Innern der Zigarette angebracht ist, überlagert sich die Isolierwirkung der Isolierschicht der ohnehin vorhandenen Isolierwirkung der Hülse und erfährt durch die Wärmeübergangskoeffizienten an den Grenzflächen eine weitere Steigerung.
Die Werkstoffkosten eines Kühlbelags sind verschwindend klein, da seine Wandstärke vorzugsweisç unter 0,3 mm und die axiale Länge des Bereichs, in dem der Wärmefluss gehemmt ist, im Bereich von 0,54 mm liegt. Der Herstellungsaufwand fällt selbst dann nicht ins Gewicht, wenn Kühlfinger, Kühlrippen und bzw. oder Kühldurchbrüche in grosser Anzahl vorhanden und kompliziert geformt sind. Der Hülsenwerkstoff wird in Form eines flachen Bandes mit einer metallhaltigen Druckfarbe bedruckt bzw. bespritzt, so dass ein Kühlbelag in abgerollter Form gebildet wird, bevor das Band zur Bildung der Hülsen gebogen wird. In ähnlicher Weise kann vor dem Aufdrucken bzw. Aufspritzen des Kühlbelags eine Isolierschicht in abgerollter Form auf das abgerollte Band aufgedruckt bzw. aufgespritzt werden.
Zur Herstellung des Kühlbelags eignet sich eine alkoholische Paste aus grobem Leichtmetallpulver, wie z. B. Standard Lack OT der Fa.
Eckartwerke, Fürth, mit Gummi arabicum als Bindemittel.
Alle üblicherweise an eine Druckfarbe gestellten ästhetischen Anforderungen entfallen hier, da der Kühlbelag weder von aussen sichtbar, noch mechanischen Belastungen unterworfen ist. Die Farbe lässt sich also zur Erzielung einer grösstmöglichen Oberflächenrauhigkeit extrem mager einstellen.
Wenn der Kühlbelag und bzw. oder die Isolierschicht mit dem hinteren Zigarettenende bündig abschliesst, lässt sich der Herstellungsaufwand dadurch noch weiter verringern, dass zwei Hinterkante an Hinterkante aneinandergrenzende Kühlbeläge bzw. Isolierschichten in einem Arbeitsgang in abgerollter Form aufgedruckt bzw. aufgespritzt werden; beim Teilen des fertigen Zigarettenstrangs muss dann jeder zweite Schnitt durch die gemeinsame Hinterkante gelegt werden.
Ein Vorteil der beschriebenen Zigarette besteht darin, dass der Raucher seine Aufmerksamkeit nicht mehr während des Rauchens auf die Abbrandlänge richten muss. Kurz nach dem Erlöschen wird den Haltefingern thermisch signalisiert, dass die Griffhand freigemacht werden kann. Das selbsttätige Erlöschen macht eine weitere Tätigkeit überflüssig, die bisher Aufmerksamkeit und Sorgfalt erforderte, nämlich das Ausdrücken der Zigarette. Bei unsorgflältigem Ausdrücken tritt oft ein Nachqualmen auf, das wegen der Zusammensetzung des Endrauchs sehr belästigend ist. Anderseits wird das sorgfältige Ausdrücken von fielen als zeitraubend und unästhetisch empfunden und erhöht den Aufwand beim Reinigen der Aschenbecher.
Schwerwiegender ist die Unterbindung der Brandschäden und Inbrandsetzungsgefahren, die bisher durch das Fallenlassen brennender Zigarettenreste oder beim Austreten derselben hervorgerufen worden sind. Nach den Statistiken der Brandversicherungsanstalten werden durch Zigaretten weitaus mehr und grössere Brandschäden verursacht als durch andere Rauchwaren. Eine selbsterloschene Zigarette kann dagegen auf beliebigen, sogar auf leichtentzündlichen Unterlagen abgelegt werden und macht ein Ausdrücken oder Austreten überflüssig.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Zigarette besteht darin, dass das Selbsterlöschen in einer vorgewählten Sollzone ein zu weites Abrauchen zuverlässig verhindert. Es ist allgemein bekannt, dass ein zu weites Abrauchen mit erhöhten Gefahren für die Gesundheit verbunden ist. Weniger bekannt ist, dass gewisse Filterzigaretten bei zu weitem Abrauchen den Glutkegel verlieren, wodurch Brandschäden und Inbrandsetzungen Vorschub geleistet wird. Ferner liefern einige Filterzigaretten beim Ansengen des Filters gesundheitsschädliche Zersetzungsprodukte, die die Umgebung belästigen oder gar versehentlich vom Raucher eingesogen werden.
Durch die beschriebenen Vorteile, die den Rauchgenuss, den Rauchkomfort und die Inbrandsetzungssicherheit betreffen, ergibt sich insbesamt ein erhöhter Gebrauchswert der Zigarette. Wesentlich ist dabei der Umstand, dass diese Vorteile ohne spürbare Mehrkosten und ohne Änderung der Abmessungen, des Aussehens und der übrigen Eigenschaften der Zigarette erzielbar sind. Das als Werkstoff für die Kühlbeläge bevorzugte Leichtmetall übt auch bei längerer Lagerung keinen schädlichen Einfluss auf die Tabakfüllung aus und ist physiologisch völlig unbedenklich. Der sehr geringe Bindemittelanteil der Druckpaste wird beim Selbsterlöschen nur zu einem verschwindenden Teil verbrannt.
This invention relates to a self-extinguishing cigarette with or without a filter and to a method of making the cigarette.
A self-extinguishing cigarette is already known in which the extinction is triggered by pyrotechnic means. This cigarette has not caught on because of the impairment of smoking enjoyment due to the decomposition products of the pyrotechnic agents.
The invention is based on the endeavor to create a cigarette which is simple and cheap to manufacture and which automatically extinguishes in a preselected target zone and which does not release any decomposition products when it is extinguished.
The cigarette according to the invention is characterized in that there is a one-part or multi-part, essentially tubular cooling layer inside the cigarette, which is designed as a condensation body for the condensable smoke components, so that the ember cone cools when it comes into contact with the cooling layer and the condensate deposited thereon , and that the flow of heat from the front end of the cooling lining to the outer delimitation of the grip zone of the cigarette is inhibited at at least one point.
The method according to the invention is characterized in that a flat band is printed or sprayed with a metal-containing printing ink so that a cooling layer is formed and that the band is bent to form cigarette tubes in such a way that the cooling layer lies on the inside.
In the following, embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
1 shows a filter cigarette with a first embodiment of the cooling coating in a perspective view, partially cut open,
Fig. 2 is a fragmentary longitudinal section of a filterless cigarette with a second embodiment of the cooling coating,
3 shows a detail in longitudinal section of a second filter-less cigarette with a third embodiment of the cooling coating and with an outer insulating layer,
Figure 4 is a view of the same cigarette from the direction
IV-IV of Fig. 3,
5 shows a side view of a fourth embodiment of the cooling lining and
6 shows a side view of a fifth embodiment of the cooling coating with an insulating layer partially covering the cooling coating.
In all of the figures, the sleeves and cooling pads have been shown exaggerated for the sake of clarity; the direction of fire is indicated by a straight arrow. All
Cooling layers extend at least between the target zone for self-extinguishing and the grip zone. The target zone is to be determined separately for each type of cigarette and depends in detail on the external conditions and Rauchgeschwin speeds, the moisture content of the tobacco, the tar content of the smoke and the like. The grip zone is understood to mean the zone that the holding fingers hold at the moment of the
To expire. In any case, the grip zone lies behind the target zone. The terms front and back relate in a conventional manner to the direction opposite to the direction of fire.
The cigarette shown in Fig. 1 has a tubular shape
Sleeve 1 made of paper with limited air permeability, which surrounds a tobacco filling 2 and a filter 3 on the same axis. At the rear end portion of the inner wall of the sleeve 1 is a tubular cooling layer 5, which ends at a distance from the rear end of the cigarette Ren (at the point 9). The cooling layer 5 consists essentially of aluminum and has a rough surface
Surface and a variety of circular cooling breakthroughs 4, of which only four are shown in Fig. 1.
At the front end section, the cooling coating 5 has four edge recesses of the same nature and evenly distributed over the circumference. The remaining parts of the end section represent four axially parallel cooling fingers 8, pointing in the opposite direction to the burning direction, the wall thickness of which decreases towards the outside. Each cooling finger 8 essentially has the shape of an isosceles, acute-angled triangle, the base of which is connected to the remaining part of the cooling layer 5. Closely behind the cooling fingers 8, the cooling coating 5 has a circular weakening line 6 running over the entire circumference, which reduces the wall thickness of the cooling coating 5 along this line to practically zero.
The cigarette of FIG. 2 is surrounded by a tubular
Sleeve 101 made of limited air-permeable paper a tobacco filling 102. At the rear end portion of the inner wall of the sleeve 101 is a tubular cooling layer 105, whose wall thickness decreases at both ends to the outside and which is flush with the rear end of the cigarette. Of the
Cooling coating 105 consists essentially of aluminum and has a rough surface as well as nine axially parallel, evenly distributed, narrow cooling slots 104, of which only one is shown in FIG. Just behind the front end portion 108, a circular line of weakness 106 extending over the entire circumference is attached in the cooling coating 105, which corresponds to the line of weakness 6 of the
Embodiment of FIG. 1 is similar.
In the cigarette of FIGS. 3 and 4, a rohrför-shaped sleeve 201 made of paper with limited air permeability surrounds a tobacco filling 202. At the rear end portion of the inner wall of the sleeve 201, three axially parallel cooling ribs 205a, evenly distributed over the circumference, rest with the back Close the end of the cigarette flush. In the three inter mediate spaces of the inner wall of the sleeve 201 are three evenly distributed over the circumference, axially parallel cooling ribs
205b, which have a greater wall thickness than the cooling ribs 205a and end at a distance from the rear end of the cigarette. In this way, a six-part, six-axis parallel, narrow cooling slots 204 and end sections are created
208b, 209a having a smaller overall cross-section
Formed cooling layer 205, which consists essentially of aluminum and has a rough surface.
The cooling slots 204 differ from the cooling slots 104 of the embodiment of FIG. 2 in that they are open at both ends.
The cold fingers 208b are different from the cold fingers
8 of the embodiment of FIG. 1 by their over the whole
Length practically constant cross-section. Rear
End portion of the sleeve 201 is made of a thin insulating layer 207 made of a poorly heat conductive material such. B. cork surrounded. The insulating layer is somewhat shorter than the cooling ribs 205a and, like these, ends flush with the rear end of the cigarette.
The cooling pads 305 shown in FIGS. 5 and 6,
405 are tubular, consist essentially of aluminum and have a rough surface. In the front end section of the cooling coating 305, the wall thickness of which decreases towards the outside, a helical, linear weakening line 306 is incorporated on the same axis. A full one
The winding of the same is similar to the weakening lines 6, 106 of the embodiments of FIGS. 1 and 2. In the front end section of the cooling layer 405, several equally spaced, circular arc-shaped weakening lines 406 are incorporated so that each of them is offset from its neighbors by an angle. In this way the remaining parts of the end section form a kind of concertina gate or bellows. The
The plane of each line of weakness 406 is intersected by the direction of heat flow almost at a right angle.
With the exception of the end portion 406, the entire cooling layer 405 is covered by an insulating layer 407 made of a material of low thermal conductivity, such as. B. made of fuller's earth.
The mode of action is as follows:
Since the cooling layer is designed as a condensation body, condensable components of the smoke are deposited on it and close to it before it reaches the smoker's mouth. In contrast to normal filtering, the smoke is cooled at the same time, which further increases the enjoyment of smoking. The condensation effect and the retention capacity of the cooling layer are increased by its shape, its surface roughness, the edge recesses that enlarge its circumference and the openings.
As a result of the condensation, the temperature of the cooling layer increases by a few degrees Celsius. In view of the considerably increased extinguishing effect due to the condensate, this increase in temperature is negligible. It should also be taken into account that the skin temperature of the holding fingers is normally at least 10 C higher than the ambient temperature. The condensation effect is most effective at the beginning of the smoking process; H. at a stage in which the smoker judges the smoking experience most critically.
In the final stage of the smoking process, the embers move closer and closer to the cooling surface until it finally touches the front end of the surface. The heating and partial evaporation of the starts on and close to the
Cooling layer deposited condensate as well as the heat exchange with the entire cooling layer. The temperature of the ember cone is lowered so much by condensate and cooling layer that it can no longer maintain the combustion and goes out. The condensate plays a preferred role because of its extremely high heat of evaporation. The latter is known to be a latent form of heat that the smoker does not perceive as an increase in temperature.
The thermal conductivity of the cooling layer is advantageous during the smoking process, but undesirable in the final stage. Since the heat flows into the cooling surface in different ways in both cases, the flow of heat from the front end of the surface to the outer boundary of the grip zone can be inhibited without any loss of condensation and retention capacity by means of several measures that can be used individually or in any combination:
A. Due to the reduced wall thickness (Fig. 1, 2 and 5) of the cooling layer in the direction of the front end of the cooling layer, the inflow cross-section through which the heat from the embers flows into the cooling layer is reduced. In this way, the cooling layer does not offer the ember cone the full, ring-shaped inflow cross-section, but a practically circular cross-section.
B. In contrast to the radial cross-section reduction listed under A, the edge recess (Fig. 1 and 3) represents a measure for axial cross-section reduction in which the side surfaces of the cooling layer are not reduced, but noticeably increased. The parts remaining between the edge recesses form cold fingers with increased condensation and extinguishing effects and a greatly reduced inflow cross-section; in the extreme case of the embodiment of FIG. 1, the latter is punctiform. The number of cold fingers is preferably 8-20.
C. Due to the circular (Fig. 1 and 2), helical (Fig. 5) or circular arc-shaped (Fig. 6) weakening lines, the cross-section of the cooling coating is practically reduced to zero. The trenches formed in this way represent obstacles to the flow of heat without, however, noticeably reducing the thermal capacity of the cooling layer. The adsorption and retention capacity is even slightly increased. It is important that the plane of each weakening line is intersected by the direction of the heat flow or burn-off almost at a right angle, so that the greatest possible inhibition is achieved.
D. The insulating layer covering the cooling surface in the area of the grip zone (FIGS. 3, 4 and 6) inhibits the flow of heat from the cooling surface to the outer boundary of the grip zone.
This insulating layer can also be used for mechanical reinforcement of the sleeve, such. B. serve as a mouthpiece, or other purposes, such as. B. as a carrier for a lettering or a trademark. Since the cooling coating is attached inside the cigarette, the insulating effect of the insulating layer is superimposed on the insulating effect of the sleeve which is already present and is further increased by the heat transfer coefficients at the interfaces.
The material costs of a cooling coating are negligible, since its wall thickness is preferably less than 0.3 mm and the axial length of the area in which the flow of heat is inhibited is in the range of 0.54 mm. The manufacturing effort is negligible even if cooling fingers, cooling fins and / or cooling openings are present in large numbers and have a complicated shape. The sleeve material is printed or sprayed with a metal-containing printing ink in the form of a flat strip, so that a cooling layer is formed in an unrolled form before the strip is bent to form the sleeves. In a similar way, before the cooling coating is printed or sprayed on, an insulating layer in unrolled form can be printed or sprayed onto the unrolled tape.
An alcoholic paste made of coarse light metal powder, such as. B. Standard paint OT from the company.
Eckartwerke, Fürth, with gum arabic as a binding agent.
All of the aesthetic requirements usually placed on a printing ink are omitted here, since the cooling layer is neither visible from the outside nor subjected to mechanical loads. The color can therefore be set to be extremely lean in order to achieve the greatest possible surface roughness.
If the cooling coating and / or the insulating layer is flush with the rear end of the cigarette, the manufacturing effort can be further reduced by printing or spraying two cooling coatings or insulating layers adjacent to one another at the rear edge in a single operation in unrolled form; When dividing the finished cigarette rod, every second cut must then be made through the common rear edge.
One advantage of the cigarette described is that the smoker no longer has to focus his attention on the burn length while smoking. Shortly after it goes out, the holding fingers receive a thermal signal that the grip hand can be released. The automatic extinguishing makes another activity superfluous, which previously required attention and care, namely the stubbling out of the cigarette. If the expression is carelessly expressed, there is often secondary smoke, which is very annoying due to the composition of the end smoke. On the other hand, carefully squeezing out falls is perceived as time-consuming and unaesthetic and increases the effort involved in cleaning the ashtray.
More serious is the prevention of fire damage and the risk of burns, which have previously been caused by dropping burning cigarette residues or by leaking them. According to the statistics of the fire insurance companies, cigarettes cause far more and greater fire damage than other tobacco products. A self-extinguished cigarette, on the other hand, can be placed on any, even highly flammable, surface and makes it unnecessary to push it out or leak it out.
A further advantage of the cigarette described is that the self-extinguishing in a preselected target zone reliably prevents smoking too far. It is well known that smoking too much is associated with increased health risks. What is less well known is that certain filter cigarettes lose the glowing cone if they are smoked too far, which promotes fire damage and burns. In addition, some filter cigarettes produce harmful decomposition products when the filter is scorched, which annoy the environment or are even accidentally sucked in by the smoker.
The advantages described, which relate to smoking enjoyment, smoking comfort and fire safety, result in an increased utility value of the cigarette. What is essential here is the fact that these advantages can be achieved without noticeable additional costs and without changing the dimensions, the appearance and the other properties of the cigarette. The light metal preferred as the material for the cooling linings does not have a harmful effect on the tobacco filling even when stored for a long time and is physiologically completely harmless. The very small amount of binder in the printing paste is only burned to a negligible extent when it is self-extinguishing.